CN105547949A - 抽取式低浓度粉尘仪 - Google Patents

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闫兴钰
张利军
孟瑞生
吕子啸
郭旭
白惠峰
白慧宾
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    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G—PHYSICS
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
    • G01N21/53—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke

Abstract

本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种能测量低浓度烟气参数且测量准确的抽取式低浓度粉尘仪；为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：抽取式低浓度粉尘仪，包括采样探头、测量模块和射流泵，所述采样探头设置在烟道内，所述采样探头和测量模块之间通过管路连通，所述测量模块的一端和采样探头连通，所述测量模块的另一端通过管路与射流泵吸入端连通，所述射流泵的其余两个端口分别通过管路与风机和烟道连通，将测量模块中完成测量的烟气排入烟道内；本发明可广泛应用于烟尘检测领域。

Description

抽取式低浓度粉尘仪
技术领域
本发明抽取式低浓度粉尘仪，属于烟尘检测技术领域。
背景技术
常规激光后散射法烟尘仪是常用的烟尘检测仪器，常规激光后散射法烟尘仪测量原理为使用红外激光作为发射光源，当激光照射在粉尘上时，产生光散射。在光学系统和粉尘性质一定的条件下，散射光强度与粉尘浓度成比例，进而经过计算后完成测量。
从工程实践上来看，激光后散法烟尘仪在烟尘排放浓度较高时（大于50mg/m3），是比较好的选择。但是针对国内30mg/m3以下，甚至5mg/m3粉尘排放技术要求，作为在线粉尘测量装置，已经远远不能达到技术要求。原因如下：
（1）粉尘的粒径和浓度同步下降了很多，因此激光反射和折射的机会下降了很多。因此出现测量不出来，没有反射光信号等现象。
（2）烟气含水量加大，一般要占10%以上，激光照射至微型水滴上，会产生反射和折射，因此受水分干扰因素大，导致不准确。
发明内容
本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种能测量低浓度烟气参数且测量准确的抽取式低浓度粉尘仪。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：抽取式低浓度粉尘仪，包括采样探头、测量模块和射流泵，所述采样探头设置在烟道内，所述采样探头和测量模块之间通过管路连通，所述测量模块的一端和采样探头连通，所述测量模块的另一端通过管路与射流泵吸入端连通，所述射流泵的其余两个端口分别通过管路与风机和烟道连通，将测量模块中完成测量的烟气排入烟道内；
所述测量模块的结构为：包括测量室、第一加热模块、激光边散射法烟气分析单元和测量控制单元，所述加热模块设置在测量室的外侧，用于确保测量室内的烟气干燥，所述激光边散射法烟气分析单元设置在测量室内，用于对烟气进行分析及数据采集，所述测量控制单元与设置在测量室上，与激光边散射法烟气分析单元之间电连接，用于控制激光边散射法烟气分析单元对测量室内的粉尘浓度、温度及压力参数的采集。
所述采样探头上设置有第二加热模块。
所述风机和测量模块之间通过管路连通，用于反吹测量模块。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明在测量室上设置加热模块，确保测量室内的烟气干燥，避免了因水滴或露珠给激光测量带来的误差，因而可以测量低浓度的烟气，且测量数据准确。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的工作流程示意图。
图中：1为采样探头、2为测量模块、21为测量室、22为第一加热模块、23为测量控制单元、3为射流泵、4为烟道、5为风机、6为第二加热模块。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明抽取式低浓度粉尘仪，包括采样探头1、测量模块2和射流泵3，所述采样探头1设置在烟道4内，所述采样探头1和测量模块2之间通过管路连通，所述测量模块2的一端和采样探头1连通，所述测量模块2的另一端通过管路与射流泵3吸入端连通，所述射流泵3的其余两个端口分别通过管路与风机5和烟道4连通，将测量模块2中完成测量的烟气排入烟道4内；
所述测量模块2的结构为：包括测量室21、第一加热模块22、激光边散射法烟气分析单元和测量控制单元23，所述加热模块22设置在测量室21的外侧，用于确保测量室22内的烟气干燥，所述激光边散射法烟气分析单元设置在测量室21内，用于对烟气进行分析及数据采集，所述测量控制单元23与设置在测量室22上，与激光边散射法烟气分析单元之间电连接，用于控制激光边散射法烟气分析单元对测量室22内的粉尘浓度、温度及压力参数的采集。
所述采样探头1上设置有第二加热模块6。
所述风机5和测量模块2之间通过管路连通，用于反吹测量模块2。
本发明针对超低排放机组，开发的具有小量程的低浓度湿烟气烟尘仪，将低温含水或者液滴烟气进行原位抽取加热或者外置抽取加热，通过提高烟气温度，提高露点的方法，进行烟尘测量的烟尘仪。同时考虑到超低排放机组的烟尘浓度较低，所以选择小量程测量单元，一般量程低于50mg/m3。
本发明的基本工作原理是：将含有水滴或者雾滴湿烟气利用射流泵进行抽取，采样探头1和测量室21均有加热功能，将烟气升温至露点温度以上，然后在测量室安装激光边散射法烟气分析单元，进行测量，采样后烟气直接排入至烟道中，即完成整个测量过程。
本发明上电后采样探头1和测量室21的加热模块开始加热，由于刚上电加热温度未达到取样的温度，风机5先对系统管道进行吹扫，系统监测到加热温度已达到设定温度后，三通电动球阀进行阀门切换，与风机连通的管路从反吹模式进入到烟气采样状态，射流泵3产生的负压将样气吸入采样探杆，最后到测量单元进行粉尘浓度的测量。系统在取样的同时监测着过程管路中的压力、温度，以保证系统的测量准确及稳定性。系统设定自动反吹的时间，确保管路不会在长时间运行的情况下发生堵塞情况。最后系统还配备量程自动校准功能，方便日常的测量维护。
上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (3)

1.抽取式低浓度粉尘仪，其特征在于：包括采样探头（1）、测量模块（2）和射流泵（3），所述采样探头（1）设置在烟道（4）内，所述采样探头（1）和测量模块（2）之间通过管路连通，所述测量模块（2）的一端和采样探头（1）连通，所述测量模块（2）的另一端通过管路与射流泵（3）吸入端连通，所述射流泵（3）的其余两个端口分别通过管路与风机（5）和烟道（4）连通，将测量模块（2）中完成测量的烟气排入烟道（4）内；
所述测量模块（2）的结构为：包括测量室（21）、第一加热模块（22）、激光边散射法烟气分析单元和测量控制单元（23），所述加热模块（22）设置在测量室（21）的外侧，用于确保测量室（22）内的烟气干燥，所述激光边散射法烟气分析单元设置在测量室（21）内，用于对烟气进行分析及数据采集，所述测量控制单元（23）与设置在测量室（22）上，与激光边散射法烟气分析单元之间电连接，用于控制激光边散射法烟气分析单元对测量室（22）内的粉尘浓度、温度及压力参数的采集。
2.根据权利要求1所述的抽取式低浓度粉尘仪，其特征在于：所述采样探头（1）上设置有第二加热模块（6）。
3.根据权利要求1或2所述的抽取式低浓度粉尘仪，其特征在于：所述风机（5）和测量模块（2）之间通过管路连通，用于反吹测量模块（2）。
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